Инфоурок / Биология / Конспекты / Конспект урока по биологии 10 класс на тему "Биосинтез белка"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Конспект урока по биологии 10 класс на тему "Биосинтез белка"

библиотека
материалов

Урок биологии по теме "Биосинтез белка"

Цели урока:

  • углубить знания о метаболизме клеток путем изучения реализации наследственной информации в процессе биосинтеза белка;

  • продолжить формирование знаний о хранении информации о белках в ДНК;

  • сформировать знания о механизмах биосинтеза белка на примере транскрипции и трансляции;

  • показать роль транспортных РНК в процессе биосинтеза белка;

  • раскрыть механизмы матричного синтеза полипептидной цепи на рибосомах;

  • коррегировать и развивать логическое мышление учащихся.

Методическое обеспечение:

  • таблицы по общей биологии “Строение живой клетки,

  • дидактический материал для проведения групповой работы,

  • приложение: презентация см. Приложение1> Microsoft PowerPoint.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Активизация опорных знаний по теме “Белки”

Учитель предлагает учащимся определить объект изучения.

На экране записаны слова:

Миозин

Актин

Пероксидаза

Гемоглобин

Инсулин

у-глобулин

Липопротеины

(Приложение. Слайд 1.)

Учащиеся. Это все белки!

Учитель. Правильно. Что такое белки?

Строение белков определяет их свойства и функции.

Вспомните, какие функции выполняют белки, упомянутые нами в начале урока.

Предполагаемые ответы учащихся:

Миозин, актин – специальные сократительные белки, обеспечивающие сокращение и расслабление мышц при движении.

Пероксидаза – фермент, разрушающий пероксид водорода до воды и кислорода.

Гемоглобин – транспортный белок, входящий в состав эритроцитов крови и способствующий переносу кислорода,

Инсулин – гормон поджелудочной железы, регулирующий уровень сахара в крови.

у-глобулин - белок плазмы крови, участвующий в иммунных реакциях организма. Это белок из группы антител, которые связываются с антигенами.

Липопротеины - белки, выполняющие строительную функцию.

(Приложение. Слайд 2.)

На экране выстраиваем схему:

hello_html_mbb49ace.png

<Рисунок1>

– Исходя из перечисленных функций белков, становится понятной та роль, которую они играют в жизнедеятельности клетки и организма в целом.

– В каждой клетке синтезируются несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.

(Приложение. Слайд 3.)

III. Тема урока: “Биосинтез белка”.

Изучение нового материала.

1. Постановка проблемы

– Что позволяет постоянно пополнять уровень белков в организме без ухудшения их свойств?

Групповая работа.

Задание. Сопоставьте три факта:

А). Молекулы белков (например, гемоглобина) в клетке расщепляются, разрушаются (диссимиляция) и заменяются новыми молекулами того же белка.

Б). Молекулы белка не обладают свойствами редупликации, как нуклеи-новые кислоты, поэтому из одной молекулы белка не могут создаваться две, как это происходит с ДНК.

В). Несмотря на это, вновь синтезируемые в клетке тысячи молекул одного вида белка являются точными копиями разрушенных (по структуре, свойствам и функциям).

Как, по вашему мнению, происходит синтез большого количества одинаковых молекул одного и того же белка, хотя редупликацией белок не обладает?

Предполагаемый ответ:

Синтезируемые в клетке тысячи молекул одного вида белка являются точными копиями разрушенных (по структуре, свойствам и функциям).

Известно, что они не могут создаваться путем редупликации, как это происходит с ДНК. Но синтез большого числа одинаковых молекул возможен, так как молекулы ДНК являются носителями наследственной информации, то есть в них записана информация о всех белках клетки и организма в целом.

(Приложение. Слайд 4.)

hello_html_m51b6079d.png

<Рисунок 2>

– Да, в организме (клетке) существует единая белоксинтезирующая система. В нее входит система нуклеиновых кислот, состоящая из ДНК и РНК, рибосомы и ферменты. Причем информация о белках, заключенная в молекулах ДНК, вначале переносится на u-РНК; которая затем програм-мирует синтез белков клетки.

(Приложение. Слайд 5, 6)

2. Транскрипция – первый этап биосинтеза белка.

(Приложение. Слайд 7.)

Комментарии учителя.

Первый этап переноса генетической информации с ДНК в клетку заключается в том, что генетическая информация в виде последовательности нуклеотидов ДНК переводится в последовательность нук-леотидов u-РНК. Этот процесс получил название транскрипции (лат. “transcriptio”– переписывание). Транскрипция, или биосинтез u-РНК на исходной ДНК, осуществляется в ядре клетки ферментативным путем по принципу комплиментарности.

Двигаясь по цепи ДНК вдоль необходимого гена, РНК-полимераза подбирает по принципу комплиментарности нуклеотиды и соединяет их в цепочку в виде молекулы u-РНК. В конце гена или группы генов фермент встречает сигнал (также в виде определенной последовательности нуклеотидов), означающий конец переписывания. Готовая u -РНК отходит от ДНК и направляется к месту синтеза белка.

(Приложение. Слайд 8.)

3. Трансляция как второй этап биосинтеза белков в клетке

Свойства генетического кода (Отвечают учащиеся).

Трансляция (лат. “translatio” – перевод) – II этап биосинтеза белка.

(Приложение. Слайд 9, 10)

Комментарии учителя.

Природа создала универсальную организацию рибосом. Какой бы живой организм мы ни взяли, в любых его клетках рибосомы построены по единому плану: они состоят из двух субчастиц – большой и малой. Малая субчастица отвечает за генетические, декодирующие функции; большая - за биохимические, ферментативные.

В малой субъединице рибосомы различают функциональный центр (ФЦР) с двумя участками – акцепторным и донорным. В ФЦР может находиться шесть нуклеотидов u -РНК: три - в акцепторном, три - в донорном участках.

(Приложение. Слайд 11.)

Комментарии учителя.

Синтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с активации аминокислот, которую осуществляют специальные ферменты. Каждой аминокислоте соответствует как минимум один фермент. Фермент обеспечивает присоединение аминокислоты к акцепторному участку m-РНК с затратой энергии АТФ.

Функционирование рибосомной системы начинается со взаимодействия u--РНК с субъединицей рибосомы, к донорскому участку которой присоеди-няется инициаторная m -РНК, всегда метиониновая.

Любая полипептидная цепь начинается с метионина, который в дальней-шем отщепляется. Синтез полипептида идет от N- конца к С - концу, то есть пептидная связь обращается между карбоксильной группой первой и аминогруппой второй аминокислоты.

Далее к образовавшемуся комплексу присоединяется большая субъеди-ница рибосомы, после чего весь рибосомный комплекс начинает перемеща-ться вдоль u-РНК. При этом акцепторный участок ФЦР находится впереди, а донорный участок - сзади.

К акцепторному участку поступает вторая m -РНК, чей антикодон комплиментарен кодону u -РНК, находящемуся в данном участке ФЦР. Между метионином и аминокислотой акцепторного участка образуется пептидная связь, после чего метиониновая m-РНК отсоединяется, а растущую цепь белка акцептирует (присоединяет)
вторая m-РНК.

После образования пептидной связи m-РНК перемешается в донорный участок ФЦР. Одновременно с этим рибосомцеликом передвигается в направлении следующего кодона u-РНК, а метиониновая m-РНК выталкивается в цитоплазму. В освободившийся акцепторный участок приходит новая m-РНК, связанная аминокислотой, которая шифруется очередным кодоном и РНК, Снова происходит образование пептидной связи, и белковая молекула удлиняется еще на одно звено. Соединение аминокислот в полипептидную цепь осуществляется в месте выхода каналоподобной структуры в пространство (зазор) между большой и малой субчастицами рибосомы так, что синтезируемый белок располагается в этой каналоподобной структуре и по завершении синтеза через порув мембране ЭПС поступает в ее внутреннее пространство для окончательного формирования и транспорта по месту назначения. Трансляция идет до тех пор, пока в акцепторный участок не попадет стопкодон, являющийся “знаком препинания” между генами. На этомэлонгация, то есть рост полипептидной цепи, завершается.

(Приложение. Слайд 12)

Полипептидная цепь отделяется от m -РНК и покидает рибосому, которая в дальнейшем распадается на субчастицы. Процесс завершения синтеза белковой молекулы называется терминацией.

Для увеличения эффективности функционирования m-РНК часто соединяется не с одной, а с несколькими рибосомами. Такой комплекс называется полисомой, на котором протекает одновременный синтез нескольких полипептидных цепей.

Таким образом, процесс синтеза белка представляет собой серию ферментативных реакций, идущих с затратой энергии АТФ.

С какой же скоростью осуществляются реакции синтеза белков?

4. Решение задачи

Какова скорость синтеза белка у высших организмов, если на сборку инсулина, состоящего из 51 аминокислотного остатка, затрачивается 7,3 с?

Решение задачи:

5I : 7,3 = 7 (аминокислот в 1 сек.).

(Ответ: в 1 сек. сливается 7 аминокислот.)

- Действительно, скорость передвижения рибосомы по u -РНК составляет 5–6 триплетов в секунду, а на синтез белковой молекулы, состоящей из сотен аминокислот, клетке требуется 1-2 минуты.

- Инсулин является первым белком, синтезированным искусственно. Но для этого потребовалось провести около 5000 операций, над которыми трудились 10 человек в течение 3 лет.

IV. Общие выводы по теме “Биосинтез белка”

V. Закрепление

(Приложение. Слайд 13,14,15,16

Тест-задание.

VI. Домашнее задание

1. Учебник “Общая биология” под ред. академика Д.К.Беляева, параграф 15

2. Подготовить сообщение: “Геномика – что это за наука?”

VII. Итог

<Приложение 1>

Литература:

  1. Д.К.Беляев, Г.М.Дымщиц, А.О.Рувинский. “Общая биология. Учебник 10-11 классы”- М. “Просвещение”. 2010.

  2. Большой справочник для поступающих в вузы. – М. Дрофа. 2011.

  3. О.А.Пепеляева, И.В.Сунцова. Поурочные разработки по общей биологии.- М.ВАКО. 2010.

  4. ЕГЭ Биология. Контрольные измерительные материалы 2006-2007. – М. Просвещение. 2007.



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Краткое описание документа:

Сопоставьте три факта:

А). Молекулы белков (например, гемоглобина) в клетке расщепляются, разрушаются (диссимиляция) и заменяются новыми молекулами того же белка.

Б). Молекулы белка не обладают свойствами редупликации, как нуклеи-новые кислоты, поэтому из одной молекулы белка не могут создаваться две, как этопроисходит с ДНК.

В). Несмотря на это, вновь синтезируемые в клетке тысячи молекул одного вида белка являются точными копиями разрушенных (по структуре, свойствам и функциям).

 

Как, по вашему мнению, происходит синтез большого количества одинаковых молекул одного и того же белка, хотя редупликацией белок не обладает? 

Общая информация

Номер материала: 300601

Похожие материалы